【科研摘要】

扩大显微镜(ExM)在物理上放大了生物标本,从而可以使用常规显微镜进行纳米级分辨率的成像。当前的ExM方法渗透有自由基链增长聚合的聚丙烯酸酯水凝胶,其网络结构限制了纳米的局部各向同性膨胀以及形态和形状的保留。最近,麻省理工学院(MIT)Ruixuan Gao博士和Edward S. Boyden教授团队使用具有更均匀网络结构的水凝胶通过四面体单体的非自由基末端连接组装而成的ExM是可能的。

国外荧光双光子显微镜成像技术(纳米高度均质聚合物水凝胶)(1)

与早期形式的ExM一样,此类“四凝胶”嵌入式标本可以迭代扩展,以实现更大的物理放大倍率。HSV-1粒子的线性四凝胶迭代扩增线性尺寸约10倍,导致定位viurs包膜层的中位空间误差为9.2 nm,而不是早期版本的ExM的14.3 nm。而且,基于四凝胶的膨胀更好地保留了virus体球形。因此,四凝胶可以降低空间误差和改善局部各向同性的方式支持ExM,为单分子精确度ExM指明了道路。相关论文以题为A highly homogeneous polymer composed of tetrahedron-like monomers for high-isotropy expansion microscopy发表在《Nature Nanotechnology》上。

【主图】

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图1:用于ExM的四凝胶(TG)的设计与合成。

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图2:TG介导的细胞和组织的扩增。

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图3:基于TG的迭代扩大。

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图4:基于TG的迭代误差与基于经典PAAG的迭代扩大引入的空间误差。

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图5:TG-PAAG扩增的HSV-1 virus粒子的形状分析。

参考文献:doi.org/10.1038/s41565-021-00875-7

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